1G 에서 4G 로: 무선 통신 원리 분석

먼저 전자파를 말하다.

우리는 변전장이 자기장을 생성하고, 시변 자기장이 전기장을 생성하고, 서로 인과가 되어 전자기장을 형성한다는 것을 알고 있다. 전자기장은 항상 광속으로 사방으로 전파되어 전자파를 형성한다.

하지만 한 가지 문제는 전송 거리가 짧다는 것입니다. 이 전자파는 종종 저주파, 발사 능력이 약하기 때문에 고주파 신호를 찾아 먼 곳으로 옮겨야 합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) 이렇게 저주파 신호를 고주파 신호에 로드하는 것을 변조라고 하며, 그 역과정을 복조라고 한다. 자, 이제 신호를 보낼 수 있습니다.

또 다른 문제가 있습니다. 신호가 감쇠되면 어떻게 해야 합니까? 송신 전력을 늘릴 수는 없습니다. 이렇게 하면 휴대폰이 점점 커지고 휴대폰만 사용하게 됩니다. 각 동네에는 신호를 확대하고 증강시킬 수 있는 기지국이 있다. 충돌하지 않기 위해 인접한 동네는 같은 주파수 대역의 신호를 사용할 수 없습니다 (같은 주파수가 서로 간섭하여 동네에서 주파수 호핑 전송).

이러한 이론으로, 우리의 1G 네트워크가 탄생했다. 1G 네트워크 전송 아날로그 신호. 아날로그 신호를 수집하고, 확대하고, 변조하고, 셀룰러 네트워크를 통해 전송합니다.

간단한 진동 송신 회로 (사운드 수집, 확대 및 변조) 는 무선 마이크, 무선 리모콘 및 도청으로 사용할 수 있습니다. 1G 네트워크의 가장 고전적인 앱은 휴대폰이다. 아날로그 신호폰, 9 자 헤드 번호, 전화만 할 수 있고 문자교환은 할 수 없습니다. 당시 휴대전화 설비는 매우 비싸서 홍콩의 큰형들만 살 수 있었다. 그래서 강호인은 이를 휴대전화라고 부르는데, 절대 신분과 지위의 상징이다. 당시, 그것은 아르마니처럼 상류 사회에서 인기가 많았다.

하지만 휴대전화의 한 가지 특징은 1G 인터넷 통화가 비밀로 유지될 수 없다는 점이다. 발열기 회로를 사용하여 해당 주파수로 조정하면 음성 통화, 비즈니스 협상, 개인 모임, 커플, 심지어 사설 탐정까지 휴대전화를 도청해 혼외정사를 조사할 수 있다. 일본 작가 동야규우도 이번 도청 사건에 따라' 용의자 X 의 출현' 이라는 서스펜스 책을 썼다 .. 도청을 당하는 것은 너무 나쁘다. 또한 통화 품질이 좋지 않아 데이터 서비스를 제공할 수 없다는 것은 결국 시대에 의해 도태되어 역사가 될 것임을 예고하고 있다.

그럼 어떻게 비밀을 지킬까요? 전자파의 전체 전송은 매우 쉽게 도청된다. 한 과학자는 그것을 조각으로 분해하고, 작은 데이터 블록으로 자르고, 다른 주파수 대역과 시간대에 전송할 수 있을까 하고 생각했다. 이것은 디지털 통신의 초기 형태이다. 이 과학자는 이런 간단한 생각이 통신 분야에 큰 변화를 가져올 것이라고 생각하지 못했다.

디지털 신호는 매우 간단합니다. 즉, 아날로그 신호를 샘플링하고 수량화하는 것입니다. 샘플 주파수는 1 초 내의 샘플 수를 나타냅니다. 정량화 자릿수는 신호의 진폭을 디지털화하는 것이다. 숫자가 많을수록 원래 파형에 더 가까워집니다.

양적 샘플링으로 인한 문제는 왜곡입니다. 그렇다면 어떻게 현실을 유지할 수 있을까요?

GSM 은 1G 네트워크의 모든 난치병을 해결했다. 접두사 13 과 15 를 사용하는 번호로 간섭 방지, 보안, 저속 데이터 업무 (예: 웹 브라우징, 문자 메시지, 컬러 편지) 를 지원하지만 이 모든 것이 GSM 의 비효율적이라는 사실을 바꿀 수는 없습니다.

GSM 네트워크는 우리가 사용하는 전화와 비슷한 회로 교환을 사용합니다. 통신 쌍방은 전화 접속을 통해 네트워크에 연결한 다음 통신을 한다. 연결이 설정되면 전화 걸기가 중지될 때까지 항상 채널을 사용합니다. 이것이 우리가 흔히 말하는 긴 연결입니다.

그래서 GSM 의 이 특징은 그에게 두 가지 매우 날카로운 단점을 가져왔다.

1. 채널 활용도가 낮고 채널이 제한되어 있습니다. 일단 전화를 걸면, 아무것도 하지 않아도 채널을 점유하고, 대역폭과 데이터 업무의 응용을 제한하고, 모바일 멀티미디어 업무를 실현할 수 없다. 자원 낭비를 초래하다.

2. 문자 메시지가 제때에 배달되지 않았다. 사용자가 짧은 메시지를 보내면 짧은 메시지는 먼저 짧은 메시지 센터의 서버로 전송된 다음 서버에서 수신 사용자에게 전달됩니다. 사용자가 온라인이 아니면 제대로 통신할 수 없고 일정 지연 후 문자가 다시 전송됩니다. 수신자가 인터넷에 계속 없는 경우 서버 캐시가 제한되어 있기 때문에 하루나 이틀 안에 메시지가 손실될 수 있습니다.

이에 따라 GPRS 네트워크가 등장했고, 일반적으로 무선 그룹 비즈니스를 사용하고, GPRS 는 그룹 스위칭 기술을 사용하여 효율성을 높였으며, 사용자는 데이터를 보내거나 받을 때만 자원을 사용했습니다. 즉, 여러 사용자가 동일한 무선 채널을 효율적으로 공유하여 자원 활용도를 높일 수 있습니다. 또한 GPRS 는 실시간 온라인 정책을 채택하고 있으며, 휴대폰이 켜지면 GPRS 네트워크가 자동으로 부착됩니다. 이 부착 방식으로 네트워크에 연결하는 것은 무료이며, 사용자는 데이터 트래픽을 전송할 때만 비용을 청구합니다. 유량에 따라 많이 받고 적게 받는다. 따라서 GPRS 부터 2G 네트워크의 성능이 크게 향상되었으며 데이터 트래픽의 개념도 확립되어 3G 시대의 개방을 위한 토대를 마련했다는 것을 알 수 있습니다. 그래서 GPRS 는 과거와 미래를 연결하는 걸작이며, 우리는 그것을 2.5G 네트워크로 정의하는 것에 익숙하다.

GPRS 는 큰 성공을 거두면서 재구성, 정렬, 동기화, 수정 등 새로운 문제를 야기했습니다. 이 질문들은 고전적인 TCPIP 에서 모두 상세한 답변을 가지고 있으니, 나는 군말을 하지 않을 것이다. 이로써 우리가 2.5G 조별 시대로 접어들면서 이미 인터넷 문제에 직면해 인터넷과 통신망의 융합이 이미 드러나고 있음을 알 수 있다.

모바일 인터넷 사용자가 급증하면서 GPRS 는 다시 한 번 붐비고, 부담스럽고, 비효율적으로 변했다. 어떻게 효율을 높이고, 주파수가 포화되고, 조별 기술을 사용했다면 어떻게 해야 할까요?

통신 기술의 모든 발전은 기존 시스템을 자르고 다듬는 과정이라는 것을 알 수 있다. 전파는 전송 과정에서 감쇠되기 때문에 우리는 전송 거리를 줄이고 여러 기지국을 늘려 셀룰러 시스템을 형성하여 중장거리의 통신을 가능하게 했다. 아날로그 신호는 전송에서 도청되기 쉽기 때문에 아날로그 신호를 디지털 신호의 주파수 호핑 전송으로 차단하여 데이터 보안을 보장하므로 GSM 네트워크가 등장했습니다. GSM 은 비효율적인 단일 사용자 독점 채널입니다. 우리는 채널 사용권을 잘랐고, 많은 사용자들이 시분할 채널을 사용했기 때문에 그룹 네트워크 GPRS 를 갖게 되었다. 사용자의 급증으로 GPRS 는 매우 혼잡해졌다. 우리는 각 사용자에게 식별 번호를 붙였고, 많은 사용자들이 동시에 채널을 사용했기 때문에 3GCDMA 네트워크가 생겼습니다.

누구도 끝까지 웃을 수 있다고 장담할 수 없고, 궁거법으로 불확실성에 대처하는 것이 대국의 전략이다. 그래서 중국은 TD-SCDMA 를 전폭적으로 발전시키지 않고 중국연합이 WCDMA 사용권을 사도록 하고, 중국텔레콤이 CDMA2000 사용권을 사서 GPRS 시대에 큰돈을 벌어들인 차이나 모바일 발전 TD-SCDMA 를 만들었다.

WCDMA 는 광대역 CDMA 광대역 코드라고 불리며, 2G 시대 유니콤의 인프라가 열악하기 때문에 우리는 이 2G 기지국을 건너뛰고 각 대도시에 많은 WCDMA 기지국을 신설했다. 그래서 3G 시대에는 유니콤의 신호가 도시에서 최고였다. WCDMA 는 유럽 표준이기 때문에 모델도 가장 많다. 당시 어떤 물물 스마트폰도 기본적으로 WCDMA (아이폰, 에릭신, 노키아, 후지쯔, 샤프, 삼성, 구글) 를 지원했다. 과거에는 노키아가 주도적인 회사였으며, 그 GSM 시스템은 세계에서 매우 완벽했기 때문에 WCDMA 는 선천적인 시장 우위를 가지고 있다. 당시 세계에서 가장 널리 사용되는 3G 표준이었고, 업무 유형이 가장 풍부해 전 세계 80% 이상의 시장 점유율을 차지하고 있었습니다.

CDMA2000 은 고도의 기술이고, CDMA20003x 방안은 3G 표준입니다. 실제로 3 개의 저속 CDMA2000 1x 채널을 묶어 멀티캐리어 기술을 적용하여 속도를 높입니다. 간단하지만 농촌으로 도시 노선을 포위하는 통신에는 적지 않은 복음이기 때문에 CDMA2000 에서 향진에 이르기까지. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 그러나 모바일 단말기는 비교적 비싸다. 고통은 고액의 특허 비용을 부과하기 때문이다. 그래서 많은 휴대폰 업체들이 멀티모드 휴대폰을 만들 때, 유니콤+모바일과 텔레콤판은 종종 별도로 하는 반면, 제 3 의 전체 넷콤폰은 종종 훨씬 더 비싸고, 즉 로열티를 내는 경우가 많다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 인터넷명언)

TD-SCDMA 는 매우 일반적입니다. 중국의 공기업은 집행력이 매우 강하여 열심히 일할 수 있다. 그러나 통신 기술의 시작이 늦었기 때문에 기술이 미성숙하고 산업 사슬이 불완전하며, 제품은 이 두 가지 기준보다 훨씬 뒤떨어져 전송 속도가 매우 느리며 기지국의 부피가 크고 복사가 심하다 (대도시는 건물이 밀집되어 있어 기지국 배치를 제한하는 경우가 많기 때문에, 아무도 이런 거대한 물체가 하루 종일 머리에 고주파 전자기 신호를 방사하는 것을 원하지 않는다). 그리고 기술적인 이유로 이동 속도가 120KM/ h 를 초과하여 안정적인 신호를 받지 못하는 것은 상인에게 악몽이다. 그러나 중국인이 직접 개발한 지적재산권으로 군사통신망의 핵심 교환 임무로 널리 사용되고 있다. 그래서 TD-SCDMA 의 가장 큰 사용자는 중국 인민이 아니라 중국 인민해방군이다.

사실, 2G 시대, 주파수에서 3G 시대까지의 코드포인트, 무선 통신 채널의 효율성은 이미 우리가 착취한 것과 비슷하다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 무선통신, 무선통신, 무선통신, 무선통신, 무선통신, 무선통신) 통신률이 이미 병목에 이르렀는지 의구심을 품고 있을 때 IT 업계의 차원 감소 타격이 이미 도래했다.

이렇게 많이 봐주셔서 감사합니다. 가까운 장래에, 우리는 5G 시대를 맞이할 것이고, 기술은 진보하고 있다. 우리의 생활이 점점 더 아름답기를 바랍니다.